DWDM技术ppt课件.ppt

Transponder,Transponder,Transponder,OMUX(w/OAMP),FromClients,WDMSection,WDM技术基础（一）,WDM:WavelengthDivisionMultiplex波分复用DWDM:DenseWDM密集波分复用,其作用是在一根光纤中提供数十个特定波长（频率）的传输通道，因此采用一对光纤即可在两点之间完成大容量的信息传输（目前可达160波10G/波，或80波40G/波）。,根据ITU-T的建议G.692，标称的中央频率应基于100GHz的间隔，参考频率为193.100THz。C波段的范围大约在1530nm至1570nm.波道间隔是100GHz，并均匀分配。,ITU-T建议的波分复用波道（C波段）,1538.98,1539.77,1540.56,1541.35,1542.14,1542.94,1543.73,1544.53,1545.40,1546.12,1546.92,1547.72,1548.51,1549.32,1550.12,1550.92,1551.72,1552.52,1553.41,1554.13,1554.94,1555.75,1556.55,1557.36,1558.17,1558.98,1559.79,1560.61,1561.42,1562.23,1563.05,1563.86,16channel,32channel,(nm),1532.68,1533.47,1534.25,1535.04,1530.33,1531.12,1531.90,1535.82,1536.61,1537.40,1538.19,41channel,WDM技术基础（二）,波分复用设备的发展,波分复用设备的发展阶段：,WDM点对点标准配置,Transponder-Tx(#1),Transponder-Tx(#2),Transponder-Tx(#n),TXA,ILA,OMUX,Transponder-Rx(#1),Transponder-Rx(#2),Transponder-Rx(#n),RXA,ODMUX,TransponderSTM-16STM-4/16Multi-rateSTM-64(w/FEC)GbEOthers,TerminalStation,TerminalStation,WDM/DWDM系统简介（一）,NEC传统型DWDM系统典型配置：波/,WDM/DWDM系统简介（二）,TX:TX-Amplifier发送端放大器,ILA:In-LineAmplifier在线放大器,RX:RX-Amplifier接收端放大器,1xN,1xN,1xN,1xN,TX,RX,DWDM系统的串型连接,StationA,StationB,StationC,传输方向,WDM/DWDM系统简介（三）,DWDM系统设备的主要构成,WDM/DWDM系统简介（四）,TXPOND跳纤，中间站背靠背,WB模块的作用是将需要下行的波长阻断WB模块最常见的结构是使用解复用器-可变光衰减器（VOA）-复用器结构使用光性能监控（OPM）来保证下行不同波长功率的均衡性,采用固定波长分、合波器进行波长上/下只有预定的波长才可以在某个端口上/下不能实现任意波长到任意端口的上/下,ROADM简介（1）,第一代ROADM采用的是波长阻断器（WB）技术,上下还有MUX/DEMUX,PLC是一种基于硅工艺的集成电路。通过集成的阵列光波导(AWG)实现波长复用和解复用，节点内部插损较小。用于100GHz间隔。只有预定的波长可以在每个端口上/下，当然也可以配合可调滤波器和可调激光器使用。,ROADM简介（2）,第二代ROADM采用PLC技术,1N的WSS，可以把一输入端中的任意一个或多个波长，传送到N输出端中的任意一个端口。N1的WSS，可以把N中任意一个端口中一个或多个波长，传送到1输出端口。都是输入端任选波长，输出端选端口WSS不对波长进行转换/变换，同一端口不能出现2个相同波长的光通道信号！,ROADM简介（3）,第三代ROADM采用波长选择开关(WSS)技术WSS分为1N（1输入N输出）和N1（N输入1输出）两种类型,WSS具备端口与波长无关的特性。目前主流的WSS模块为9维，即N=9。WSS支持10G、40G和100G光信号，同时支持100GHz和50GHz的通道间隔。,有限制，所以不是全交叉,ROADM网络,80*40G,同一站点的每一个方向配置一对1*9DEMUX和9*1MUX单板,六个方向,ROADM光交叉示例,ROADM简介（4）,内部连纤,WSS光交叉矩阵,内部连纤的数量为：n(n-1)2（对）,线路侧光方向,支路侧光方向,n为线路侧+支路侧的数量,ROADM简介（5）,支路侧模块采用不同的技术,得到不同的结果,大量光纤跳接,固定波长,可变波长,注：TPD为波长转换器,内部连纤,WSS光交叉矩阵,线路侧光方向,支路侧光方向,ROADM简介（6）,相同波长的两个波不能同时进出同一个端口,多个方向的相同波道无法交叉到同一个方向，每个方向还是允许有相同波道的，就是无法交叉到特定方向,光交叉在理论上无法做到全交叉，灵活性受限,波长冲突！,全光波长业务直通,上/下“本地”业务,O-E-O,O-E-O,O-E-O,O-E-O,l1lN,l1lN,li,lj,O-E-O,l1lN,由于波长冲突/阻塞，新业务开通存在限制,端到端波长业务,在应用中，ROADM存在很多限制,ROADM简介（7）,ROADM在网格网络应用中面临诸多挑战,ROADM简介（8）,新增区段业务时，可能需要新增大量设备,网络扩充节点时，网络可能需要重新调整,实施长距离保护/恢复时，受光链路参数限制,隐含网络调整、新增设备或更换、维护复杂且困难,无法实现真正意义上的ASON,X,?,增加TPD,典型DWDM系统考虑,波道间的干扰非线性效应自相位调制：控制每信道的功率交叉相位调制：控制每信道的功率四波混频：有一定的色散可避免调制效应2.5Gb/sNRZsignalmodulation:6GHz10Gb/sRZ,NRZsignalmodulation:25GHz模拟系统光纤放大器的噪声累计问题：需要信号3R功能：Reg,Reshape,andRe-amplifier系统的性能衡量指标：OSNR&BER,与SDH技术的差异,优势透传业务，更有效地利用光纤的带宽；适合IP业务和更高速率的业务劣势需要了解光纤的特性DWDM是色散受限系统G652、G655的光纤色散系数需要了解系统设计的色散容限承载业务的不可管理性模拟系统设计的复杂性和不灵活性,光交叉PK电交叉（1）,需要严格规划，避免波长冲突！,由于在中间站点没有端结光链路指标(OSNR/Q值)，在网络扩容时会遇到被迫进行网络调整。,光交叉PK电交叉（2）,光跳纤交叉矩阵,线路侧光方向,支路侧光方向,光电交叉混合系统简介（1）,电交叉矩阵,业务接口单元,GE,10G,2.5G,波长转换器TPD或彩色光接口,线路侧光方向,线路侧光方向,线路侧光方向,单板级光电转换（12波）,业务接口,配置瓶颈,槽位限制,波长冲突！交叉限制！,线路侧光方向,支路侧方向,全电交叉混合系统DTN简介（1）,业务接口单元,线路侧光方向,线路侧光方向,线路侧光方向,PIC芯片级光电转换（10/50波）,无OSNR陷阱,不存在波长冲突！,40个波用普通分波器分成4个10波组，然后在PIC里进行100G光转电，也不占槽位支持4个线路方向,OTN概述（1）,从1999年至今，经过多年的发展，OTN标准体系已经成熟。,OTN概述（2）,OTN概述（3）,现有业务适配,100GESTM-256STM-64STM-162*GEGEGMP,OTU3,OTU2,对全业务完全透明传输Fullytransparenttransportofallservices,客户业务信号适配至OTU1或OTU2用于多厂家互通,OTU1,OTN与波分设备在业务适配上的区别,传统波分设备,OTN设备,OTU1,OTUflex,OTU0,OTU4,ATN,GNM/LCT,OTNManagementSuite,NECOTN网络与产品解决方案,带宽复用模块(BMM)将100Gb/s波段复用到400Gb/s(800Gb/s)线路Slots1&2数字线路模块(DLM/XLM)100Gb/sDWDM线路模块(10lx10Gb/s)，一个DLM对一个线路方向，可对4个线路方向，每个内含一个PIC数字开关支持2.5Gb/s颗粒度的业务上下和疏理3,4,5,6槽道支路适配模块(TAM)提供面向客户端的光接口支持1G/155M/622M/2.5G/10G/40GSDH和以太网透明业务每个DLM支持5块TAM支路光模块(TOM)客户端可插拔光模块(XFP,SFP)每个TAM最大支持8个(与具体TAM定义有关)管理控制模块(MCM)节点/子架控制卡w/systemdatabase热待机冗余备份Warmstandbyredundancy7A&7B槽道,DTN的设备构成,DTN系统全面支持OTN技术,622M,1G,2G,2.5G,4G,1.5G,8G,10G,10.3G,10.7G,OC-12/STM-4,1GFC(FC-100),GbE,HD-SDI,2GFC(FC-200),OC-48/STM-16,OTU1,4GFC(FC-400),8GFC(FC-800),OC-192/STM-64,10GbELAN,OTU2,DV6000,155M,OC-3/STM-1,10GFC,OTU1e,10GbEWAN,TAM-8-1G,TAM-2-10GTAM-2-10GR,40G,TAM-4-2.5G,TAM-8-2.5GM,TAM-2-10GM,TAM-1.40GE,TAM-1-40GTAM-1-40GETAM-1-40GR,ServiceOptimizedTAMs,ProgrammableMulti-ServiceTAMs,40Gbe,OTU2e,SDI/DVB-ASI,155M-8GAnyRate,10G10.7GAnyRate,HighDataRate,100G,100GbE,OC-768/STM-256,TAM-1-100GETAM-1-100GR,InfinibandSDR,InfinibandQDR,ESCON,OTN设备支路适配单元,集成电路的出现给电子工业带来革命性的变革,集成电路的明显优势工程、规划和操作的简单更高的可靠性更小的体积和功耗结果：一场数字革命,DTN的核心技术（1/4）,现有的光网络系统：,现有的全光网络系统都是模拟信号处理元器件手工安装，价格昂贵，容易出现故障同时系统昂贵，体积大，安装操作复杂,分立的光子器件.,传统的光网络系统,DTN的核心技术（2/4）,传统100G系统光-电-光（OEO）转换（发送部分）TXP,传统100G系统光-电-光（OEO）转换（接收部分）TXP,现有的分立式光-电-光转换成本昂贵、体积庞大,光子芯片的出现，改变了这一切！,DTN的核心技术（3/4）,光子芯片的主要功能：,RxPIC,TxPIC,输入信号:100Gb/s电信号输出信号:10x10Gb/s，单纤输出10波，随后会进行二次复用10 xDFB激光器10 x10Gb/s调制器电到光阵列波导光复用器400G单片封装、单纤耦合替代传统40多个光器件的封装/耦合,输入信号:10x10Gb/s，单纤输入10波输出信号:100Gb/s电信号然后交叉，光到电10 x10Gb/s光电探测器光到电阵列波导光解复用器400G单片封装、单纤耦合替代传统20多个光器件的封装/耦合,DTN的核心技术（4/4）,STM-16,STM-64,E1/3,STM-1,STM-4,STM-16,STS-1/VC-4switching,SDH节点,Optical/Wavelength网络,Digitalsub-lbandwidthmanagementEnd-enddigitalOAMP&PMsRobustdigitalprotectionEnd-endservicemanagement,Multi-servicesupportTransparentservicetransportWDMscalabilityandreach,数字子波长带宽管理端到端数字管理和监测多种数字保护端到端业务管理,多业务支持业务全透明传输使WDM网络具有重构性和灵活性,(R)OADMswitching,DTN节点,DTN：SDH和DWDM的完美结合,ONT技术,+ASON技术,山西电网DTN网络测试,一、光网络市场与技术发展趋势,目录,三、DWDM系统与OTN技术的发展,二、40Gb/s传输技术的现状与产品,四、ASON技术的发展现状与具体应用,五、PTN电信级以太网技术简介,六、EPON技术与产品,Page37,AutomaticSwitchedOpticalNetwork定义：通过能提供自动发现和动态连接建立功能的分布式（或部分分布式）控制平面，在OTN或SDH网络之上，可实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络。,什么是ASON？,ASON的定义,Page38,DCN,网络级网管中心,子网级网管中心,子网级网管中心,传统光网络无法即时提供带宽，也不能满足数据业务对带宽的突发性需求传统光网络不易扩展与变更，网络不具备自学习功能传统环网中的跨环业务经过跨环节点转接，跨环节点成为业务调度的瓶颈运行商要求降低运维成本，要求能方便地向客户提供新的业务SDH/MSTP环网结构带宽利用率较低，冗余保护需要预留一半的带宽,传统DWDM/MSTP(SDH)光传输面临的问题,Page39,运营商1,运营商2,运营商3,外部数据链路,内部数据链路,单一控制域内信令，路由,UNI,UNI,E-NNI,控制域1,控制域2,不同控制域间I-NNI信令I-NNI路由,运营商间E-NNI信令E-NNI路由不同厂家设备互联互通,I-NNI,UNI信令，用户设备可以直接指挥ASON设备，不需人工了,UNI信令,ASON的网络接口（域接口）协议,Page40,控制平面,业务平面,OCC光连接控制Switch业务交叉CCI连接控制接口NMI网络管理接口,NMI-T,NMI-A,CCI,GMPLS,ASON的体系结构-三个平面,控制平面加载到传输平面,Page41,业务交叉平面,线路接口,线路接口,管理链路通道,业务链路通道,管理链路通道,业务链路通道,网络管理系统,网元通讯控制系统,ASON的网元结构,让哪个跟哪个交叉，哪个端口环回,实现规划、业务指配和维护的自动化，降低了运行维护成本（OPEX）允许将网络资源动态分配给路由,优化了网络资源分配，提高了带宽利用率，降低了建网成本（CAPEX）可以基于不同的业务类型提供不同的保护/恢复方式，如SDH自愈环、通